JP5351073B2

JP5351073B2 - 警報器

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Publication number: JP5351073B2
Application number: JP2010035789A
Authority: JP
Inventors: 秀成松熊
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-02-19
Also published as: JP2010198616A

Description

本発明は、放火を監視して対処する警報器に関する。

近年、住宅火災による死者が多いことから、住宅用火災警報器の設置が義務付けられるようになり、住宅火災による死者の減少が期待されている。

一方、建物火災の件数は、統計によると約３３，０００件／年であり、そのうち放火及び放火の疑いによるものが約６，０００件／年ともっとも多いことが報告されている。

このような放火による火災を監視する方法としては、火災による炎を検出する炎検知器を放火されやすい場所などに設置し、放火による火災を初期段階で検出して住戸内で警報することが考えられる。

従来、炎から放射される特有の波長帯の赤外線を検出する炎検出器がある。検出精度を上げるため、複数の波長帯の赤外線を検出して、それぞれの波長の赤外線信号を処理して炎を判定する、複数波長式の炎検出器も知られている（特許文献１）。紫外線センサを使用するもの（特許文献２）や、紫外線と赤外線の両方を利用するものもある（特許文献３）。さらに、数ヘルツ付近の周波数帯に分布していると言われる炎のちらつきを回路フィルター等で検出するものや、演算等によって各種のちらつきパターンを解析するものもある（特許文献４）。

これらの炎検出の原理の一部を組み合わせて利用した屋外用の炎センサがあり、これに人体センサを組み合わせるなどして放火センサとして利用するものもある（特許文献５，６）。

一方、夜間、放火などの犯罪予防に照明が効果を発揮すると考えられており、屋外に設置された人体センサに連動させて照明装置を駆動するシステム等が周知である。

特開２００１−２４９０４７号公報特開平０６−２９０３７５号公報特開平０８−０２２５８４号公報特開２０００−０５７４５６号公報特開２００７−３１７１３５号公報特開２０００−１２３２６６号公報

しかしながら、従来の人体センサに連動させて照明装置を駆動するシステムにあっては、不審者が監視エリアに近づくと照明装置が点灯して照明することで放火を思い留まらせることを意図するものであるが、照明装置が点灯するだけで他に何も起きなければ、放火を思いとどまられることはできない。

また従来の炎検出器にあっては、ライターなどで種火をつけて放火が行われた状態を検出して警報するものであり、放火そのものを直接的に思い留まらせるという抑止効果は充分に得られていない。

本発明は、炎検出と照明装置の連携を工夫することにより、放火犯に対しより効果的な威嚇を行って放火を未然に防止可能とする警報器を提供することを目的とする。

本発明は、屋外又は半屋外に設置され、監視エリアの火災を監視する警報器に於いて、
炎から出る紫外線を検出して検出信号を出力する紫外線センサと、
炎から出る赤外線を検出して検出信号を出力する赤外線センサと、
紫外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第１段階の火災判定と、赤外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第２段階の火災判定と、第２段階の火災判定結果が得られた場合に、赤外線センサの検出信号から炎に固有な所定のゆらぎ周波数が得られることを判定する第３段階の火災判定を行い、第３段階の火災判定結果に基づいて火災断定する火災判定部と、
監視エリアの一部又は全部を照明する照明装置と、
火災判定部により第１段階の火災判定結果が得られた場合に、照明装置を駆動し、照明装置の駆動開始から所定時間経過後に、火災判定部により火災断定されない場合は、照明装置の駆動を停止する照明制御部と、
を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、屋外又は半屋外に設置され、監視エリアの火災を監視する警報器に於いて、
炎から出る紫外線を検出して検出信号を出力する紫外線センサと、
炎から出る赤外線を検出して検出信号を出力する赤外線センサと、
紫外線センサからの検出信号にが所定の基準を超えることを判定する第１段階の火災判定と、赤外線センサからの検出信号に基づいて火災を判定する第２段階の火災判定を行い、第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定する火災判定部と、
監視エリアの一部又は全部を照明する照明装置と、
火災判定部により第１段階の火災判定結果が得られた場合に、照明装置を駆動し、照明装置の駆動開始から所定時間経過後に、火災判定部により火災断定されない場合は、照明装置の駆動を停止し、照明装置の駆動停止後に、火災判定部により第１段階の火災判定結果が得られた場合は、照明装置を再度駆動する照明制御部と、
を設けたことを特徴とする。

ここで、火災判定部は、赤外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第２段階の火災判定を行い、第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定する。

また、火災判定部は、赤外線センサからの検出信号から炎に固有な所定のゆらぎ周波数が得られることを判定する第２段階の火災判定を行い、第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定する。

本発明の警報器は、更に、
監視エリアに存在する人を検出して検出信号を出力する人感センサと、
人感センサの検出信号から人の存在又は侵入を判定する人判定部と、
を設け、
照明制御部は、人判定部が人の存在又は侵入を判定した場合に、火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて照明装置を駆動する。

本発明の警報器は、更に、
現在時刻を取得する時刻取得部と、
所定の時刻帯を照明装置の制御有効時刻帯に設定する時刻管理部と、
を設け、
照明制御部は、時刻管理部が設定した制御有効時間帯に、火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて照明装置を駆動する。

本発明の警報器は、更に、
監視エリアの明るさを検出して検出信号を出力する明暗センサと、
明暗センサの検出信号から監視エリアの明るさ低下を判定する明暗判定部と、
を設け、
照明制御部は、明暗判定部により監視エリアの明るさ低下が判定されている場合に、火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて照明装置を駆動する。

本発明の警報器には、更に、他の警報器との間で信号を送受する通信部を設け、
照明制御部は、照明装置の駆動を開始した場合に、通信部により他の警報器に照明駆動開始信号を送信し、一方、通信部により他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、自己の照明装置を駆動する。

本発明の警報器は、更に、他の警報器との間で信号を送受する通信部を設け、
照明制御部は、火災判定部で火災を断定した場合に、通信部により他の警報器に照明駆動開始信号を送信し、一方、通信部により他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、自己の照明装置を駆動する。

照明制御部は、他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、信号受信から所定の遅延時間経過後に自己の照明装置を駆動する。

照明制御部は、他の警報器から照明駆動停止信号を受信した場合に、所定期間に亘り自己の照明装置の駆動を継続した後に停止する。

本発明の警報器によれば、単に人体の検出に依ってではなく、ライター等の着火が認められた直後に照明装置を駆動することで放火犯に対し、より効果的な威嚇を行うことができる。

また照明装置を駆動した後、炎の検出信号から火災を断定して警報を発するまでには更に複数段階に亘り詳細な火災判定を行うので、直ちに威嚇することが可能でありながら、しかも迷惑な誤警報の可能性が増すことは無い。

また人感センサや明暗センサ、又は時間帯管理を併用することで、さらに照明装置の駆動条件を絞り込み、無駄な照明制御を抑制することができる。

紫外線、赤外線及び炎のゆらぎ周波数から火災を判定する本発明による警報器の第１実施形態を示したブロック図炎から放射される光エネルギーの波長分布を示したグラフ図図１の第１実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図赤外線の多波長と炎のゆらぎ周波数から火災を判定する本発明による警報器の第２実施形態を示したブロック図図４の第２実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図人感センサを併用した本発明による警報器の第３実施形態を示したブロック図図６の第３実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図照明装置を駆動する有効時間帯を設定した本発明による警報器の第４実施形態を示したブロック図図８の第４実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図明暗センサを併用した本発明による警報器の第５実施形態を示したブロック図図１０の第５実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図照明装置を他の警報器と連動駆動する本発明による警報器の第６実施形態を示したブロック図図１１の第６実施形態による火災監視処理を示したフローチャート図

図１は本発明による警報器の第１実施形態を示したブロック図であり、この第１実施形態にあっては、紫外線、赤外線及び炎の揺らぎ周波数から火災を判定するようにしたことを特徴とする。

図１において、警報器１０は、放火され易いと言われる軒下やゴミ集積場所、物置、雑居ビル、アパート階段や踊り場などを警戒エリアとして、建物の壁面などに設置される。

警報器１０にはプロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８及び移報部２０が設けられている。

炎検出部１４には、この実施形態にあっては紫外線センサ２２と赤外線センサ２４が設けられている。紫外線センサ２２は例えばＵＶトロン（登録商標）として知られた紫外線検出用の光電管が使用され、図示しない検出回路を経て炎から放射される紫外線を検出して検出信号を出力する。

赤外線センサ２４は例えば焦電センサなどが使用され、炎から出力される赤外線を検出して、図示しない検出回路を経て検出信号を出力する。

図２は炎から放射される光エネルギーの波長分布を示したグラフ図である。炎からの波長スペクトラムの分布は、紫外領域から可視領域を経て図２に示す赤外領域に分布している。この赤外領域のスペクトラム分布において、炎に特有なスペクトルとして、燃焼時に発生する炭酸ガス（ＣＯ₂）の共鳴放射による４．３（μｍ）付近にピークレベルを持つ赤外線が得られている。またこれとは別に、炎からは２００（ｎｍ）前後の紫外線が放射されることが知られている。

再び図１を参照するに、照明装置１６は、警報器１０が炎検出部１４によって監視している警戒エリアの一部または全部を照明するような照明装置１６を備えている。照明装置１６としては例えば白色ＬＥＤなどを使用することができ、必要に応じて連続点灯や断続点灯ができる。簡単のため、照明駆動回路は図示していない。

音響警報部１８はブザーやスピーカなどが設けられ、必要に応じて警報音を出力する。移報部２０は、警報器１０で火災断定が行われたときの火災移報信号を、外部の機器例えば住戸内に設置している監視盤などに出力して火災警報を行わせる。

プロセッサ１２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＤ変換ポート、各種の入出力ポートを備えており、ＣＰＵによるプログラムの実行により、火災判定部２６と照明制御部３２の機能を実現している。

火災判定部２６は、炎検出部１４からの検出信号から複数段階に分けて火災を判定し、各段階の火災判定結果が所定の条件を満たしたときに火災を断定するようにしている。図１の実施形態の場合には、炎検出部１４に紫外線センサ２２と赤外線センサ２４を設けていることから、例えば次の３段階に亘る火災判定を行って火災を断定する。

（１）第１段階の火災判定は、紫外線センサ２２からの検出信号が所定の基準を超えることを判定する。

（２）第２段階の火災判定は、赤外線センサ２４からの検出信号が所定の基準を超えることを判定する。

（３）第３段階の火災判定は、赤外線センサ２４の検出信号から周波数を解析して、炎に固有な所定の揺らぎ周波数として知られた２Ｈｚ前後の周波数信号が所定以上得られることを判定する。

ここで、一般に紫外線センサはライター等による小規模の炎から、ごく短時間で紫外線を検出することが出来る。また赤外線センサは比較的中規模の炎を検出する。そして、赤外線センサからの信号を解析するには、たとえば炎のちらつき周波数が２Ｈｚ前後と緩慢であることなどから、所定の処理時間を要する。

この３段階に亘る火災判定に対応して、第１段階の火災判定と第２段階の火災判定は炎判定部２８で行う。そして第３段階の火災判定は、ちらつき判定部３０で行うことになる。

なお赤外線検出回路の回路フィルタによってちらつき周波数成分を抽出する場合には、第２段階の火災判定と第３段階の火災判定を同時に行うことになり、このときちらつき判定部３０を省略することが出来る。

照明制御部３２は、火災判定部２６が判定する複数段階の火災判定の内、火災断定に至る前の少なくとも１つの火災判定の結果に基づいて照明装置１６を駆動する。図１の実施形態の場合にあっては、前述したように３段階の火災判定を行うことから、第１段階の紫外線センサ２２からの検出信号が所定の閾値を超えることを判定したときに、照明装置１６を駆動して警戒エリアを照明する。

この照明制御部３２により照明装置１６を駆動するタイミングは、例えば放火犯が警戒エリアに侵入してライターを着火したとき、小規模の炎に対して良好な感度を有する紫外線センサ２２の検出信号が所定の閾値を超えることで照明装置１６が駆動され、放火犯がライターなどで着火すると直ちに警報器１０から照明が行われ、これによって、放火しようとライターに着火したタイミングで照明が点くことで、放火犯に対し効果的な威嚇を行って、放火を思いとどまらせるなどといった威嚇効果を発揮することができる。

一方、照明制御部３２は、火災判定部２６で紫外線センサ２２の検出信号に基づく第１段階の火災判定が行われた後、所定時間を経過しても火災断定に至らなかった場合には、駆動している照明装置を停止することになる。

図３は図１の第１実施形態による火災監視処理の概略を一例として示したフローチャートであり、プロセッサ１２による火災判定部２６及び照明制御部３２の制御処理となる。図３において、警報器１０の電源を投入すると、プロセッサ１２はステップＳ１で初期化及び自己診断処理を実行し、正常であればステップＳ２に進み、紫外線センサ２２からの紫外線検出値が所定の閾値以上か否か監視している。

紫外線センサ２２からの検出値が閾値以上になると、ステップＳ３に進み、第１段階の火災判定結果であることから、照明制御部３２が照明装置１６を駆動し、警戒エリアを照明する。この場合の照明装置の駆動は連続点灯であってもよいし、威嚇効果を高めるために断続点灯としてもよい。また、必要があれば音響警報部１８から比較的小音量の警報音や短時間の警報音を出し、照明と同時に、放火犯に対し威嚇効果を高めるようにしてもよい。

続いてステップＳ４で赤外線センサ２４の検出値が所定の閾値以上となるか否かの第２段階の火災判定を行っており、赤外線センサ２４の検出値が閾値以上になると、ステップＳ６に進み、ちらつき周波数解析を行うことになる。

なおステップＳ４で赤外線センサの検出値が所定値未満の場合には、ステップＳ５で所定時間の経過をチェックしており、赤外線検出値が基準以上とならずに所定時間が経過すると、ステップＳ１２に進み、駆動している照明装置１６を停止することになる。

ステップＳ６のちらつき周波数解析にあっては、赤外線センサ２４からの検出信号を例えば高速フーリエ変換により周波数解析し、ステップＳ７で炎固有のちらつき周波数特性が解析結果として得られるか否か、即ち炎固有のちらつき周波数が得られるか否か判定し、炎固有のちらつき周波数が得られると、第３段階の判定結果が得られたとしてステップＳ９に進み、火災を断定し、ステップＳ１０で移報部２０より外部の警報盤や音響装置などに出力して火災警報を行わせる。

ここで、ステップＳ７で炎固有のちらつき周波数が判定されない場合には、ステップＳ８で所定時間の経過をチェックしており、炎固有のちらつき周波数が判定されずに所定時間を経過すると、ステップＳ１２に進み、駆動している照明装置１６を停止する。

ステップＳ７で炎固有のちらつき周波数を判定した場合にはステップＳ９で火災断定処理を行い、ステップＳ１０で火災移報を行った後は、ステップＳ１１で復旧操作を待っており、復旧操作が行われると、ステップＳ１２で照明装置１６の駆動を停止した後、再びステップＳ２の紫外線センサ２２からの検出信号の監視に入る。

本実施形態では、赤外センサ２４から取り出す信号波長帯として４．３（μｍ）付近を例に説明したが、他の波長帯を選択しても良く、２つの波長帯との組み合わせ、または３つとの波長帯からの信号に基づいて第２段階の火災判定を行ってもよい。これら波長の組み合わせは公知技術等から適宜に選択することが出来る。さらにちらつき解析による第３の火災判定についても、公知技術等から適宜に選択できる。

図４は本発明による警報器の第２実施形態を示したブロック図であり、この第２実施形態にあっては、赤外線の多波長と炎の揺らぎ周波数から火災を判定するようにしたことを特徴とする。

図４において、警報器１０にはプロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８、更に移報部２０が設けられており、この点は基本的には図１の第１実施形態と同じであるが、炎検出部１４に、第２実施形態にあっては第１赤外線センサ２４ａと第２赤外線センサ２４ｂを設けている。

第１赤外線センサ２４ａは、例えば図２に示した赤外領域で炎に固有なＣＯ₂共鳴によるピークレベルとなる波長λ１＝４．３（μｍ）付近の赤外線を検出するもので、光入射側に配置した透光性窓３４に続いて、ＣＯ₂共鳴波長λ１＝４．３（μｍ）を中心波長とする赤外線を入射するλ１光学波長フィルタ３６ａを配置することで、ＣＯ₂共鳴波長の赤外線を検出するようにしている。

一方、第２赤外線センサ２４ｂは、図２のＣＯ２共鳴波長λ１＝４．３（μｍ）付近を外れた所定波長λ２、例えばλ２＝５（μｍ）付近の赤外線を検出する赤外線センサであり、このため透光性窓３４に続いて波長λ２＝５（μｍ）付近の赤外線を透過させるλ２光学波長フィルタ３６ｂを配置して、λ２＝５（μｍ）付近の赤外線を検出するようにしている。透光性窓３４としては、例えばサファイアガラス等が適用できる。なお図１の実施形態に於いても、紫外線および赤外線を透過できる適宜の透光性窓が使用できる。

プロセッサ１２のＣＰＵによるプログラムの実行で実現する機能として設けられた火災判定部２６には、炎判定部２８とちらつき判定部３０が設けられている。炎判定部２８は炎検出部１４に設けている第１赤外線センサ２４ａからＣＯ₂共鳴波長λ１の赤外線の検出信号が所定以上得られ、且つ第２赤外線センサ２４ｂからＣＯ₂共鳴波長λ１を外れたλ２＝５（μｍ）の赤外線が所定以下となることを条件に第１段階の火災判定を行っている。

炎判定部２８で第１段階の火災判定が行われると、照明制御部３２が照明装置１６を駆動する。炎判定部２８による第１段階の火災判定が済むと、ちらつき判定部３０による炎固有のちらつき周波数２Ｈｚ付近を中心としたちらつき周波数分布特性等を判定する第２段階の火災判定が行われる。この第２段階の火災判定で炎固有のちらつき周波数特性が判定されると、火災断定して移報部２０より火災移報信号を外部の監視盤などに出力して火災警報を行わせる。このちらつき判定は、赤外線センサ２４ａからの、λ１の信号についてのみ行ってもよい。

図５は図４の第２実施形態による火災監視処理を示したフローチャートであり、図４のプロセッサ１２による制御処理となる。図５において、警報器１０の電源を投入すると、プロセッサ１２はステップＳ２１で初期化及び自己診断を行った後、ステップＳ２２で炎検出部１４に設けている第１赤外線センサ２４ａ及び第２赤外線センサ２４ｂによる波長検出パターンが炎と一致するか否かを判定する。

具体的には、プロセッサ１２のＡＤ変換ポートから第１赤外線センサ２４ａの検出信号及び第２赤外線センサ２４ｂの検出信号を読み込み、第１赤外線センサ２４ａの検出信号であるＣＯ₂共鳴波長λ１の検出信号が所定の基準以上得られ、且つ第２赤外線センサ２４ｂのＣＯ₂共鳴波長を外れたλ２波長の赤外線検出信号が所定の基準以下である場合に、炎の波長検出パターンに一致とする第１段階の火災判定を行い、ステップＳ２３に進み、照明装置１６を駆動し、警戒エリアを照明する。このとき、必要があれば音響警報部１８から比較的小音量の警報音や短時間の警報音を出し、放火犯に対し更に威嚇効果を高めるようにしてもよい。

続いてステップＳ２４で第２段階の火災判定であるちらつき周波数解析を行い、ステップＳ２４で解析結果から炎固有のちらつき周波数特性が判定されると、ステップＳ２７に進み、火災と断定し、ステップＳ２８で火災検出信号を移報部２０から外部の監視盤や音響装置などに出力して警報を行わせる。

一方、ステップＳ２５で炎固有のちらつき周波数が判定されない場合には、ステップＳ２６で所定時間の経過をチェックしており、所定時間を経過すると、ステップＳ３０に進み、この場合には火災でないことから、照明装置の駆動を停止する。

またステップＳ２８で火災断定に基づき火災移報を行って警報した後は、ステップＳ２９で復旧操作の有無を判別しており、復旧が行われると、ステップＳ３０で駆動している照明装置１６を停止して、再びステップＳ２２の赤外線センサ２４ａ，２４ｂによる第１段階の火災判定に戻る。

本実施形態では、赤外センサ２４ａ、２４ｂから取り出す信号波長帯として４．３（μｍ）付近と５（μｍ）付近の組み合わせを例に説明したが、たとえば４．３（μｍ）付近と３．８（μｍ）付近など他の波長帯の組み合わせであっても良く、また例えば３．８（μｍ）付近、４．３（μｍ）付近、５（μｍ）付近の３つの波長帯からの信号に基づいて第一段階の火災判定を行ってもよい。これら波長の組み合わせは公知技術等から適宜に選択することが出来る。さらにちらつき解析による第２の火災判定についても、公知技術等から適宜に選択できる。

図６は本発明による警報部の第３実施形態を示したブロック図であり、この第３実施形態にあっては、人感センサを併用したことを特徴とする。

図６において、警報器１０にはプロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８、及び移報部２０が設けられ、この構成は図１の第１実施形態と同じであるが、これに加えて更に、人感センサ３８を設けている。ここでも、各センサの前面には必要に応じてそれぞれの検出波長を透過する透光性窓を配置することが出来る。

人感センサ３８は、警戒エリアに侵入または存在する人体から発せられる赤外線を検出して検出信号を出力する。この人感センサ３８としては焦電素子を用いた赤外線センサを用いることができる。したがって波長帯の選定等により人感センサ３８としては、赤外線センサ２４の検知信号を兼用することも可能である。

プロセッサ１２の火災判定部２６には炎判定部２８とちらつき判定部３０が設けられ、この実施形態にあっては、炎判定部２８で紫外線センサ２２からの検出信号が所定以上となったときに火災と判定する第１段階の火災判定と、これに続いて赤外線センサ２４からの検出信号から炎固有のちらつき周波数を判定するちらつき判定部３０による判定を第２段階の火災判定とする２段階の火災判定を行っている。

プロセッサ１２には、人感センサ３８を設けたことに伴い、更に人判定部４０が設けられている。人判定部４０は人感センサ３８からの検出信号から警戒エリアにおける人の侵入または人の存在を判定する。

照明制御部３２は、火災判定部２６の判定結果と人判定部４０の判定結果に基づいて照明装置１６を駆動する。即ち、火災判定部２６に設けた炎判定部２８で紫外線センサ２２からの検出信号が所定の基準以上となる第１段階の火災判定結果が得られたとき、人判定部４０から人感センサ３８の検出信号に基づく警戒エリアにおける侵入者または人の存在が判定されている場合に、照明装置１６を駆動して警戒エリアを照明することになる。すなわちたとえば、人感センサ３８により警戒エリアへの人体の侵入を検出し、その後紫外線センサからの信号によりライター等の着火による第１の火災判定で火災（炎）が検出されたときに照明装置１６を駆動して警戒エリアを照明する。

このように照明装置１６の制御に警戒エリアにおける侵入者あるいは人の存在の判定結果を併用することで、火災判定部２６における第１段階の火災判定の誤判定があっても、人判定部４０による判定結果から人が存在しないような場合には、誤って照明制御部３２により照明装置１６を駆動してしまうことを未然に防止でき、不必要な照明制御を抑制することができる。

図７は図６の第３実施形態による火災監視処理例の概略を示したフローチャートであり、図６のプロセッサ１２による制御処理となる。図７において、警報器１０の電源を投入すると、プロセッサ１２はステップＳ３１で初期化及び自己診断を行って、エラーがなければステップＳ３２に進み、人判定部４０により人感センサ３８からの検出に基づく人感センサ検出の有無即ち警戒エリアに侵入者があるか、人が存在するか否かの判定を行い、人感センサ検出ありの判定結果が得られると、ステップＳ３３に進み、紫外線センサ２２からの検出値が所定の閾値以上か否かとなる第１段階の火災判定を行っている。

続いてステップＳ３５に進み、照明装置１６を駆動して警戒エリアを照明し、ライターなどの点火直後に照明装置１６を駆動して放火犯を威嚇・退去させることができる。

なおステップＳ３３で紫外線センサ検出ありが判定されない場合には、ステップＳ３４で所定の時間経過を待ち、それでも紫外線センサ検出がなければ、ステップＳ３２の第１段階の火災判定に戻る。

また、一般的な人感センサは監視エリア内で人が動作すれば断続的に検知信号を出力するので、ステップＳ３４は削除し、ステップＳ３３で紫外線センサ検出が無い場合には直接ステップＳ３２へ戻るようにしてもよい。また紫外線センサの検出判定と人体の検出判定は逆の順番にしてもよい。

ステップＳ３５で照明装置１６を駆動した後は、ステップＳ３６で第２段階の火災判定となる赤外線センサ２４からの信号によるちらつき周波数解析を行い、ステップＳ３８で炎固有のちらつき周波数特性が判定されると、ステップＳ３９で火災断定とし、ステップＳ４０で火災移報を行って、外部の監視盤や音響装置などから火災警報を出させる。

続いてステップＳ４１で復旧操作を判別すると、ステップＳ４２で照明装置１６の駆動を停止して、再びステップＳ３２の人感センサ監視状態に戻る。またステップＳ３８でちらつき周波数解析結果から炎固有のちらつき周波数が判定されない場合には、ステップＳ３７で所定時間の経過を待ち、所定時間を経過するとステップＳ４２に進み、火災断定に至らないことから、照明装置１６の駆動を停止して、ステップＳ３２に戻る。

図８は本発明による第４実施形態を示したブロック図であり、第４実施形態にあっては、照明装置を駆動する有効時間帯を設定して管理するようにしたことを特徴とする。

図８において、警報器１０にはプロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８、移報部２０が設けられ、この点は図１の第１実施形態と同じであるが、これに加えて更に時刻取得部４２を設けている。

時刻取得部４２としては、警報器１０自身で時刻情報を生成して取得するカレンダＩＣなどを設けるか、電波時計などのように、外部から時報情報を受信して時刻同期を取って時刻情報を生成するＩＣを設けるか、または時計機能付きの外部機器から時刻情報を得るなど適宜の時刻取得手段が利用できる。また詳細な時刻情報でなくとも、時刻帯など、照明点灯制御の可否に必要な時間情報を取得できる手段を備えればよい。

プロセッサ１２にはＣＰＵによるプログラムの実行で実現される機能とて、火災判定部２６、照明制御部３２に加え、時刻取得部４２に対応して時刻管理部４４が設けられている。火災判定部２６には炎判定部２８とちらつき判定部３０が設けられ、炎判定部２８で紫外線センサ２２からの検出信号が所定の基準以上となることで火災と判定する第１段階の火災判定を行い、ちらつき判定部３０で赤外線センサ２４からの検出信号の周波数解析により炎固有のちらつき周波数特性が得られることで火災と判定する第２段階の火災判定を行っている。

時刻管理部４４は、照明制御部３２により照明装置１６を駆動する制御有効時間帯を設定している。照明制御部３２は、火災判定部２６の炎判定部２８による第１段階の火災判定結果が得られたときに、時刻取得部４２から取得した現在時刻が時刻管理部４４で設定した制御有効時間帯にあれば照明装置１６を駆動し、制御有効時間帯に入っていない場合には照明装置１６の駆動は行わない。

時刻管理部４４で設定する照明装置１６の制御有効時間帯としては、夜間の時間帯が設定される。もちろん、監視エリアが常時暗所である場合など必要に応じて昼間の時間帯を含む時間帯を設定することも可能である。

図９は図８の第４実施形態による火災監視処理の概略例を示したフローチャートであり、図８のプロセッサ１２による制御処理となる。図９において、警報器１０の電源を投入すると、プロセッサ１２はステップＳ５１で初期化及び自己診断処理を実行した後、エラーがなければ、ステップＳ５２で紫外線センサ２２からの検出値が所定の基準以上となるか否かによる第１段階の火災判定を行っている。

ステップＳ５２で所定の基準以上であることを判定するとステップＳ５３に進み、時刻取得部４２から取得された現在時刻が時刻管理部４４で設定している照明制御の有効時間帯か否か判別する。有効時間帯であればステップＳ５４に進み、照明装置１６を駆動し、監視エリアを照明し、放火犯を威嚇して退去させる。

ステップＳ５３で照明制御の有効時間帯に入っていない場合には、ステップＳ５４の照明装置の駆動は行わない。これは、昼間の時間帯であった場合には第１段階の火災判定結果で照明装置１６を点灯しても、周囲が明るいために、照明装置１６の照明による威嚇効果がないことから、無駄に照明装置１６を駆動しないようにしている。ただし、小音量での音響警報や短時間の音響警報は行ってもよい。

続いてステップＳ５５で赤外線センサ２４の検出信号から、ちらつき周波数解析となる第２段階の火災判定を行い、ステップＳ５６で炎固有のちらつき周波数を判定すると、ステップＳ５８で火災断定とし、ステップＳ５９で火災移報を行って、外部の監視盤や音響装置等から火災警報を行わせ、ステップＳ６０で火災復旧があれば、ステップＳ６１で照明装置１６の駆動を停止して、再びステップＳ５２の監視に戻る。

またステップＳ５６で炎固有のちらつき周波数の判定が行われない場合には、ステップＳ５７で所定時間の経過を待って、もし照明装置を駆動していれば、ステップＳ６１で照明装置１６の駆動を停止した後、ステップＳ５２の監視に戻る。

図１０は本発明による警報器の第５実施形態を示したブロック図であり、第５実施形態にあっては、明暗センサを併用したことを特徴とする。図１０において、警報器１０にはプロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８及び移報部２０が設けられ、更に第５実施形態にあっては明暗センサ４６を設けている。明暗センサ４６は、警戒エリアの明るさを検出して検出信号を出力する。

プロセッサ１２には、火災判定部２６及び照明制御部３２に加え、明暗センサ４６に対応して明暗判定部４８が設けられている。明暗判定部４８は、明暗センサ４６の検出信号から監視エリアの明るさ低下を判定する。

照明制御部３２は、火災判定部２６に設けた炎判定部２８による第１段階の火災判定結果と、明暗判定部４８による判定結果に基づいて、照明装置１６を制御する。即ち照明制御部３２は、明暗判定部４８により監視エリアの明るさ低下が判定されている場合に火災判定部２６の炎判定部２８による第１段階の火災判定結果が得られた場合、照明装置１６を駆動して監視エリアを照明し、放火犯を威嚇して退去させる。

このように明暗センサ４６を併用したことで、監視エリアが明るい状態で不必要に照明装置１６を駆動してしまうことを回避することができる。

図１１は図１０の第５実施形態による火災監視処理の概略例を示したフローチャートであり、図１０のプロセッサ１２による制御処理となる。

図１１において、警報器１０の電源を投入すると、プロセッサ１２がステップＳ７１で初期化及び自己診断を行った後、エラーがなければステップＳ７２に進み、紫外線センサ２２からの検出値が所定の閾値以上となるか否かの第１段階の火災判定を行っている。

この火災判定結果で閾値以上となると、ステップＳ７３に進み、明暗判定部４８がそのときの明暗センサ４６からの検出信号に基づき明るさ低下を判定しているか否かチェックし、明るさ低下を判定している場合には、ステップＳ７４に進み、照明装置１６を駆動して警戒エリアを照明することで、放火犯を威嚇・退去させる。明るさ低下が判定されていない昼間などにあっては、照明を点灯しても威嚇効果はないことから、ステップＳ７４の照明装置の駆動はスキップする。

なお炎の発生後は明暗センサの出力が「明るい」方向に変化するので、明暗センサからの信号は所定周期で取得して移動平均を取るなどして図示しない記憶部に記憶しておき、第１の火災判定で火災となったときに参照して明暗判定を行うようにすればよい。若しくは、明暗判定も予め行っておき、その結果を記憶部に記憶しておいて読み出すようにしてもよい。

続いてステップＳ７５で赤外線センサ２４の検出信号から、ちらつき判定部３０が高速フーリエ変換などによりちらつき周波数解析を行っており、ステップＳ７６で炎固有のちらつき周波数特性を判定する第２段階の火災判定を行い、炎固有のちらつき周波数特性が判定されると、ステップＳ７８で火災を断定し、ステップＳ７９で移報部２０から外部の監視盤や音響装置等に移報信号を出力して火災警報を行わせ、ステップＳ８０で復旧操作を待って、ステップＳ８１で照明装置の駆動を停止した後、ステップＳ７２の監視に戻る。

図１２は本発明による警報器の第６実施形態を示したブロック図であり、第６実施形態にあっては、照明装置を他の警報器と連動駆動するようにしたことを特徴とする。

図１２において、警報器１０Ａは例えば別の場所に設置した警報器１０Ｂと連動グループを形成している。警報器１０Ａには、プロセッサ１２、炎検出部１４、照明装置１６、音響警報部１８及び移報部２０に加え、アンテナ５２を備えた無線通信部５０を新たに設けている。

無線通信部５０はたとえば４００ＭＨｚ帯の小電力無線局に準拠した送受信回路を備えており、他の警報器１０Ｂとの間で信号を送受信することができる。この送受信信号のフォーマットとしては、警報器１０Ａ，１０Ｂに予め設定している送信元符号、グループ符号、送信内容を示すイベント情報、及びチェックサムなどのエラー検出コードで構成されている。

連動グループを構成するため、警報器１０Ａには、連動グループを構成する他の警報器１０Ｂを含む複数の警報器ＩＤを送信元符号として、予めメモリのテーブル情報として記憶している。このため、無線通信部５０で受信した受信信号に含まれる送信元符号が予め登録した送信元符号に一致したときに、同じ連動グループに属する他の警報器からの信号と判断し、これを処理することになる。

また送信元符号の代わりに、グループ符号を登録し、受信した信号に含まれるグループ符号との照合一致で、連動グループに属する他の警報器からの信号と判断して処理するようにしても良い。

プロセッサ１２に設けられた火災判定部２６には炎判定部２８とちらつき判定部３０が設けられ、炎判定部で紫外線センサ２２からの検出信号が所定の基準以上となったときに火災と判定する第１段階の火災判定を行い、ちらつき判定部３０で赤外線センサ２４からの検出信号を高速フーリエ変換などにより周波数解析し、炎固有のちらつき周波数である特性を判定したときに火災と判定する第２段階の火災判定を行っている。

照明制御部３２は、自己の火災判定部２６における第１段階の火災判定結果、即ち炎判定部２８による赤外線センサ２４からの火災検出信号が所定の基準以上となったときの第１段階の火災判定結果が得られたときに、照明装置１６を駆動する。

これに加え照明制御部３２は、照明装置１６を駆動した際に、無線通信部５０により他の警報器１０Ｂに対し照明駆動開始信号として機能する無線信号を送信する。この無線信号は、警報器１０Ａの送信元符号、グループ符号、イベント内容を照明駆動開始信号とする送信信号のフォーマットからなるイベント電文を作成して無線送信する。

また照明制御部３２は、無線通信部５０で他の警報器１０Ｂなどからの無線信号を受信すると、受信信号から解読した送信元符号がメモリテーブルに登録した送信元符号に一致することを条件にイベント内容を解読し、イベント内容から照明駆動開始を判別すると、自己の照明装置１６を駆動する。

この他の警報器１０Ｂからの照明駆動開始信号の受信による照明装置１６の駆動については、所定の遅延時間を経過した後に照明装置１６を駆動するようにする。これは他の警報器１０Ｂで放火による炎が検出されて警報され、ある程度の遅延時間を経過した後に警報器１０Ａで照明装置１６ａを連動駆動することで、放火犯が次の場所に移動したような場合を予想して威嚇効果を高めるようにしている。

更に照明制御部３２は、自己の照明装置１６を駆動した後に、火災判定部２６に設けたちらつき判定部３０で第２段階の火災判定が得られずに火災断定とならなかった場合には、照明駆動停止信号となるイベント電文を作成し、無線通信部５０から他の警報器１０Ｂに送信し、連動駆動された他の警報器１０Ｂにおける照明装置の駆動を停止させる。

これは照明制御部３２で他の警報器１０Ｂから照明駆動開始信号を受信して照明装置１６を連動駆動した場合、その後、他の警報器１０Ｂから照明駆動停止信号を受信すると、連動駆動した照明装置１６を停止することを意味する。

このとき他の警報器１０Ｂからの照明駆動停止信号による連動駆動した照明装置１６の停止については、照明駆動停止信号の受信で直ちに停止せず、所定時間、照明駆動を継続して保持した後に、照明装置１６を停止する。

これによって、万一、放火犯が場所を移動しながら放火しているような場合、他の警報器１０Ｂで第１段階の炎検出による照明駆動で放火犯を退去させ、火災断定には至らない状態であり、その後、放火犯が別の場所例えば警報器１０Ａの設置場所に移動しているような場合、照明駆動停止で直ちに照明装置１６を停止してしまうと、放火犯に警報器による照明威嚇効果を知らせることになるので、連動駆動している照明装置は直ちに停止せずに、照明駆動を継続して保持し、これによって移動する放火犯が警報器１０Ａの設置する警戒エリアに近付くようなことを未然に防ぐ。

放火犯が一の警報器の警戒エリアから他の警報器の警戒エリアへ移動するには所定の時間を要することが考えられ、照明駆動開始が早すぎて無駄に電力消費することを更に避けるため、第１の火災判定結果によっては自己の照明装置のみ駆動して他の警報器へは照明連動はさせず、第２の火災判定を経て火災断定した後に他の警報器へ照明駆動（連動）させるようにしてもよい。

図１３は図１１の第６実施形態による火災監視処理の概略例を示したフローチャートであり、図１２のプロセッサ１２による制御処理となる。

図１３において、警報器１０Ａの電源を投入すると、プロセッサ１２がステップＳ９１で初期化及び自己診断を行い、エラーがなければステップＳ９２に進み、紫外線センサ２２の検出値が所定の基準以上となるか否かの第１段階の火災判定を行っており、所定の基準以上になった場合には、ステップＳ９３に進み、照明制御部３２により自己の照明装置１６を駆動して放火犯を威嚇・退去させる。

続いてステップＳ９４で他の警報器１０Ｂに対し照明駆動開始信号を送信し、他の警報器１０Ｂにおいて照明装置の連動駆動を行わせる。

続いてステップＳ９５でちらつき判定部３０による赤外線センサ２４からの検出信号の高速フーリエ変換などによる周波数解析を行い、ステップＳ９６で炎固有のちらつき周波数が判定されると、ステップＳ９８で火災断定となり、ステップＳ９９で移報部２０から火災移報信号を外部の制御盤や音響装置などに出力して火災警報を行わせる。なお移報部２０による移報信号の送信に代え、無線通信部５０から同じく無線通信機能を持つ警報盤や音響装置等に火災移報信号を送信して警報を行わせるようにしてもよい。

続いてステップＳ１００で復旧操作を判別すると、ステップＳ１０１で照明装置の駆動を停止すると共に、無線通信部５０から他の警報器１０Ｂに対し照明駆動停止信号を送信する。

ステップＳ９６で照明装置１６を駆動した後に炎のちらつき周波数の判定が得られない場合には、ステップＳ９７で所定時間の経過を待っており、その間にも炎固有のちらつき周波数の判定が得られない場合には、ステップＳ１０１に進み、照明装置１６の駆動を停止すると同時に、他の警報器１０Ｂに対し照明駆動停止信号を送信する。

一方、ステップＳ９２で紫外線センサ２２からの検出値が所定の基準未満の場合には、ステップＳ１０２に進み、他の警報器からの照明駆動開始信号の受信の有無をチェックしており、これを受信すると、ステップＳ１０３に進み、所定の遅延時間経過後に、ステップＳ１０４で照明装置１６を連動駆動させる。

続いてステップＳ１０５で他の警報器からの照明駆動停止信号の受信の有無をチェックしており、これを受信すると、ステップＳ１０６で所定時間経過を待った後、ステップＳ１０７で照明装置１６の駆動を停止することになる。

なお、図６の第３実施形態、図８の第４実施形態、図１０の第５実施形態、及び図１２の第６実施形態にあっては、炎判定部２８で紫外線センサ２２の検出値が所定の基準以上となる第１段階の火災判定と、これに続いて赤外線センサ２４からの検出信号の周波数解析による炎固有のちらつき周波数を判定する第２段階の火災判定の２段階判定を例に取っているが、図１の第１実施形態における３段階の火災判定、あるいは図５の第２実施形態における赤外線２波長とちらつき判定を組み合わせた２段階の火災判定についても、第３実施形態〜第６実施形態による人感センサの併用、時刻に応じた照明制御、明暗センサの併用、及び他の警報器との照明の連動駆動の実施形態を適用することができる。

これまで示した実施形態の各フローチャートに於ける復旧判定は、火災移報先の端末から復旧指示を受け付けて判定してもよいし、本発明の警報器に復旧釦を設ける等して受け付け判定してもよく、また火災断定後に再度火災判定を行うなどして、火災状態が解消されたことを判定したときに復旧と判定してもよい。

またもちろん、各実施例において、火災断定して火災移報を行う際には、あわせて本発明の警報器に設けた音響警報部から警報を出力させることが出来る。

また本発明における火災判定部の複数段階に亘る火災判定は第１段階を波長による判定とし、第２段階をちらつきによる判定とした組み合わせを例に取ったが、本発明は上記の実施形態に限定されず、放火による炎の小規模の段階から火災に拡大していく段階を段階的に判定する火災判定であれば、適宜の火災判定の組合せを用いることができ、判定の段階も２段階に限らず、複数段階の適宜の段階で照明を制御し、後の適宜の段階で火災を断定したり移報したりすればよい。

また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：警報器
１２：プロセッサ
１４：センサ部
１６：照明装置
１８：音響警報部
２０：移報部
２２：紫外線センサ
２４：赤外線センサ
２４ａ：第１赤外線センサ
２４ｂ：第２赤外線センサ
２６：火災判定部
２８：炎判定部
３０：ちらつき判定部
３２：照明制御部
３４：透光性窓
３６ａ：λ１光学波長フィルタ
３６ｂ：λ２光学波長フィルタ
３８：人感センサ
４０：人判定部
４２：時刻取得部
４４：時刻管理部
４６：明暗センサ
４８：明暗判定部
５０：無線通信部
５２：アンテナ

Claims

屋外又は半屋外に設置され、監視エリアの火災を監視する警報器に於いて、
炎から出る紫外線を検出して検出信号を出力する紫外線センサと、
炎から出る赤外線を検出して検出信号を出力する赤外線センサと、
前記紫外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第１段階の火災判定と、前記赤外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第２段階の火災判定と、前記第２段階の火災判定結果が得られた場合に、前記赤外線センサの検出信号から炎に固有な所定のゆらぎ周波数が得られることを判定する第３段階の火災判定を行い、前記第３段階の火災判定結果に基づいて火災断定する火災判定部と、
監視エリアの一部又は全部を照明する照明装置と、
前記火災判定部により前記第１段階の火災判定結果が得られた場合に、前記照明装置を駆動し、前記照明装置の駆動開始から所定時間経過後に、前記火災判定部により火災断定されない場合は、前記照明装置の駆動を停止する照明制御部と、
を設けたことを特徴とする警報器。
屋外又は半屋外に設置され、監視エリアの火災を監視する警報器に於いて、
炎から出る紫外線を検出して検出信号を出力する紫外線センサと、
炎から出る赤外線を検出して検出信号を出力する赤外線センサと、
前記紫外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第１段階の火災判定と、前記赤外線センサからの検出信号に基づいて火災を判定する第２段階の火災判定を行い、前記第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定する火災判定部と、
監視エリアの一部又は全部を照明する照明装置と、
前記火災判定部により第１段階の火災判定結果が得られた場合に、前記照明装置を駆動し、前記照明装置の駆動開始から所定時間経過後に、前記火災判定部により火災断定されない場合は、前記照明装置の駆動を停止し、前記照明装置の駆動停止後に、前記火災判定部により第１段階の火災判定結果が得られた場合は、前記照明装置を再駆動する照明制御部と、
を設けたことを特徴とする警報器。
請求項２記載の警報器に於いて、前記火災判定部は、前記赤外線センサからの検出信号が所定の基準を超えることを判定する第２段階の火災判定を行い、前記第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定することを特徴とする警報器。
請求項２記載の警報器に於いて、前記火災判定部は、前記赤外線センサの検出信号から炎に固有な所定のゆらぎ周波数が得られることを判定する第２段階の火災判定を行い、前記第２段階の火災判定結果に基づいて火災断定することを特徴とする警報器。
請求項１又は２記載の警報器に於いて、更に、
前記監視エリアに存在する人を検出して検出信号を出力する人感センサと、
前記人感センサの検出信号から人の存在又は侵入を判定する人判定部と、
を設け、
前記照明制御部は、前記人判定部が人の存在又は侵入を判定した場合に、前記火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて前記照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項１又は２記載の警報器に於いて、更に、
現在時刻を取得する時刻取得部と、
所定の時刻帯を前記照明装置の制御有効時刻帯に設定する時刻管理部と、
を設け、
前記照明制御部は、前記時刻管理部が設定した制御有効時間帯に、前記火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて前記照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項１又は２記載の警報器に於いて、更に、
前記監視エリアの明るさを検出して検出信号を出力する明暗センサと、
前記明暗センサの検出信号から監視エリアの明るさ低下を判定する明暗判定部と、
を設け、
前記照明制御部は、前記明暗判定部により監視エリアの明るさ低下が判定されている場合に、前記火災判定部が判定する第１段階の火災判定の結果に基づいて前記照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項１又は２記載の警報器に於いて、
更に、他の警報器との間で信号を送受する通信部を設け、
前記照明制御部は、前記照明装置の駆動を開始した場合に、前記通信部により他の警報器に照明駆動開始信号を送信し、一方、前記通信部により他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、自己の照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項１又は２記載の警報器に於いて、
更に、他の警報器との間で信号を送受する通信部を設け、
前記照明制御部は、前記火災判定部で火災を断定した場合に、前記通信部により他の警報器に照明駆動開始信号を送信し、一方、前記通信部により他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、自己の照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項８又は９記載の警報器に於いて、前記照明制御部は、他の警報器から照明駆動開始信号を受信した場合に、信号受信から所定の遅延時間経過後に自己の照明装置を駆動することを特徴とする警報器。
請求項８乃至１０のいずれかに記載の警報器に於いて、前記照明制御部は、他の警報器から照明駆動停止信号を受信した場合に、所定期間に亘り自己の照明装置の駆動を継続した後に停止することを特徴とする警報器。